linux多線程互斥鎖和條件變量應(yīng)用

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1、簡(jiǎn)述Linux下的多線程編程互斥鎖和條件變量應(yīng)用Linux下的多線程遵循POSIX線程接口，稱為pthread。編寫Linux下的多線程程序，需要使用頭文件pthread.h，鏈接時(shí)需要使用庫libpthread.a。線程是進(jìn)程的一個(gè)實(shí)體，是CPU調(diào)度和分派的基本單位，它是比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位。線程自己基本上不擁有系統(tǒng)資源，只擁有一點(diǎn)在運(yùn)行中必不可少的資源(如程序計(jì)數(shù)器、一組寄存器和棧)，但是它可與同屬一個(gè)進(jìn)程的其它的線程共享進(jìn)程所擁有的全部資源。當(dāng)多個(gè)任務(wù)可以并行執(zhí)行時(shí)，可以為每個(gè)任務(wù)啟動(dòng)一個(gè)線程?！　【€程是并發(fā)運(yùn)行的。在串行程

2、序基礎(chǔ)上引入線程和進(jìn)程是為了提供程序的并發(fā)度，從而提高程序運(yùn)行效率和響應(yīng)時(shí)間?！　∨c進(jìn)程相比，線程的優(yōu)勢(shì)：　　(1)、線程共享相同的內(nèi)存空間，不同的線程可以存取內(nèi)存中的同一個(gè)變量;　　(2)、與標(biāo)準(zhǔn)fork()相比，線程帶來的開銷很小，節(jié)省了CPU時(shí)間，使得線程創(chuàng)建比新進(jìn)程創(chuàng)建快上十到一百倍?！　∵m應(yīng)多線程的理由：　　(1)、和進(jìn)程相比，它是一種非?！肮?jié)儉”的多任務(wù)操作方式，在linux系統(tǒng)下，啟動(dòng)一個(gè)新的進(jìn)程必須分配給它獨(dú)立的地址空間，建立眾多的數(shù)據(jù)表來維護(hù)它的代碼段、堆棧段和數(shù)據(jù)段，這是一種“昂貴”的多任務(wù)工作方式。而運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)

3、線程，它們彼此之間使用相同的地址空間，共享大部分?jǐn)?shù)據(jù)，啟動(dòng)一個(gè)線程花費(fèi)的空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程所花費(fèi)的空間，而且，線程間彼此切換所需的時(shí)間也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于進(jìn)程間切換所需要的時(shí)間;　　(2)、線程間方便的通信機(jī)制。對(duì)不同的進(jìn)程來說，它們具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)空間，要進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸只能通過通信的方式進(jìn)行，這種方式不僅費(fèi)時(shí)，而且很不方便。線程則不然，同一進(jìn)程下的線程之間共享數(shù)據(jù)空間，所以一個(gè)線程的數(shù)據(jù)可以直接為其它線程所用，這不僅快捷，而且方便?！　《嗑€程程序作為一種多任務(wù)、并發(fā)的工作方式，其優(yōu)點(diǎn)包括：　　(1)、提供應(yīng)用程序響應(yīng);　　(2)、使多CPU系統(tǒng)更

4、加有效：操作系統(tǒng)會(huì)保證當(dāng)線程數(shù)不大于CPU數(shù)目時(shí)，不同的線程運(yùn)行在不同的CPU上;　　(3)、改善程序結(jié)構(gòu)：一個(gè)既長(zhǎng)又復(fù)雜的進(jìn)程可以考慮分為多個(gè)線程，成為幾個(gè)獨(dú)立或半獨(dú)立的運(yùn)行部分，這樣的程序利于理解和修改?！　thread_create：用于在調(diào)用的進(jìn)程中創(chuàng)建一個(gè)新的線程。它有四個(gè)參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)為指向線程標(biāo)識(shí)符指針;第二個(gè)參數(shù)用來設(shè)置線程屬性;第三個(gè)參數(shù)是線程運(yùn)行函數(shù)的起始地址;第四個(gè)參數(shù)是運(yùn)行函數(shù)的參數(shù)?！　≡谝粋€(gè)線程中調(diào)用pthread_create函數(shù)創(chuàng)建新的線程后，當(dāng)前線程從pthread_create處繼續(xù)往下執(zhí)行。pthre

5、ad_create函數(shù)的第三個(gè)參數(shù)為新創(chuàng)建線程的入口函數(shù)的起始地址，此函數(shù)接收一個(gè)參數(shù)，是通過第四個(gè)參數(shù)傳遞給它的，該參數(shù)的類型是void*，這個(gè)指針按什么類型解釋由調(diào)用者自己定義，入口函數(shù)的返回值類型也是void*，這個(gè)指針的含義同樣由調(diào)用者自己定義，入口函數(shù)返回時(shí)，這個(gè)線程就退出了，其它線程可以調(diào)用pthread_join函數(shù)得到入口函數(shù)的返回值?！　thread_join：線程阻塞函數(shù)，用于阻塞當(dāng)前的線程，直到另外一個(gè)線程運(yùn)行結(jié)束;使一個(gè)線程等待另一個(gè)線程結(jié)束;讓主線程阻塞在這個(gè)地方等待子線程結(jié)束;代碼中如果沒有pthread_joi

6、n主線程會(huì)很快結(jié)束從而使整個(gè)進(jìn)程結(jié)束，從而使創(chuàng)建的線程沒有機(jī)會(huì)開始執(zhí)行就結(jié)束了，加入pthread_join后，主線程會(huì)一直等待直到等待的線程結(jié)束自己才結(jié)束，使創(chuàng)建的線程有機(jī)會(huì)執(zhí)行?！　thread_create將一個(gè)線程拆分為兩個(gè)，pthread_join()將兩個(gè)線程合并為一個(gè)線程。　　一個(gè)線程實(shí)際上就是一個(gè)函數(shù)，創(chuàng)建后，立即被執(zhí)行，當(dāng)函數(shù)返回時(shí)該線程也就結(jié)束了?！　【€程終止時(shí)，一個(gè)需要注意的問題是線程間的同步問題。一般情況下，進(jìn)程中各個(gè)線程的運(yùn)行是相互獨(dú)立的，線程的終止并不會(huì)相互通知，也不會(huì)影響其它線程，終止的線程所占用的資源不會(huì)隨著

7、線程的終止而歸還系統(tǒng)，而是仍然為線程所在的進(jìn)程持有。一個(gè)線程僅允許一個(gè)線程使用pthread_join等待它的終止，并且被等待的線程應(yīng)該處于可join狀態(tài)，而非DETACHED狀態(tài)。一個(gè)可”join”的線程所占用的內(nèi)存僅當(dāng)有線程對(duì)其執(zhí)行了pthread_join()后才會(huì)釋放，因此為了避免內(nèi)存泄露，所有線程終止時(shí)，要么設(shè)為DETACHED，要么使用pthread_join來回收資源。一個(gè)線程不能被多個(gè)線程等待?！　∷芯€程都有一個(gè)線程號(hào)，也就是threadid，其類型為pthread_t，通過調(diào)用pthread_self函數(shù)可以獲得自身的線程

8、號(hào)?！　inux線程同步的幾種基本方式：join、互斥鎖(mutex)、讀寫鎖(read-writelock)、條件變量(conditionvariables)。